Слайд 1Эволюция
циркуляции жидкости
Слайд 2Биологическая эволюция
и принцип глобального эволюционизма
Концепция самоорганизации материи:
Эволюция Вселенной:
Большой Взрыв
Расширение пространства
Снижение температуры и плотности
Образование нейтрального газа
Потеря однородности, образование газопылевых скоплений
Образование звезд
Эволюция звезд первого поколения
Термоядерный синтез
«Выгорание» Н, Не с образованием тяжелых химических элементов до Fe
Гравитационное сжатие, взрыв сверхновой
Обогащение межзвездной среды тяжелыми химическими элементами
Эволюция Солнечной системы
Образование и фрагментация газопылевого диска
Образование планет из планетезималей
Эволюция Земли – геологическая и биологическая
Слайд 3Гипотеза биохимической эволюции
.
А.И. Опарин (1924), Дж. Холдейн (1929):
возникновение
жизни - результат длительной эволюции углеродных соединений
Первый этап -
синтез низкомолекулярных органических соединений из первичной атмосферы
Второй этап - образование в растворе (возможно, с участием минеральных матриц) биополимеров - примитивных белков и нуклеиновых кислот
Третий этап – объединение полимеров в многомолекулярные комплексы и образовывали фазообособленные системы, способные взаимодействовать с окружающей средой (коацерваты).
Четвертый этап - появление примитивных
одноклеточных организмов, обладающих генетическим и белоксинтезирующим аппаратом, а также обусловленным их наличием наследуемым обменом веществ
Слайд 4Концепция
универсальных функциональных блоков
Появление жизни
результат структурной эволюции молекул,
приведшей к появлению морфологической биологической единицы - клетки.
результат
эволюции химических процессов, сложившихся в устойчивую циклическую систему, обеспечивающую непрерывный биотический круговорот
80-е годы XX века, A.M. Уголев:
все разнообразие специализированных функций у высших организмов может быть охарактеризовано как различные комбинации значительно меньшего количества универсальных функциональных блоков (УФБ), выполняющих элементарные функции.
УФБ являются основой построения специализированных систем и эволюции функций.
УФБ могут быть представлены частью определенной молекулы, отдельной молекулой или надмолекулярным комплексом
Слайд 5Концепция
универсальных функциональных блоков
Основные положения (Уголев A.M., 1990):
Различные физиологические
функции, в том
числе
специализированные, выполняемые клетками тканей и органов высших организмов, складываются из элементарных
функций, реализуемых определенными функциональными блоками, число которых ограничено. Эти стандартные блоки, сочетаясь друг с другом и распределяясь в различных количественных соотношениях в разных частях клеток и организмов, обеспечивают их функциональную специализацию.
Эволюция функций связана с рекомбинацией и перераспределением функциональных блоков, которые близки или идентичны у организмов, стоящих на разных ступенях эволюционной лестницы.
Изменение функциональных эффектов клеток и органов также связано с перераспределением функциональных блоков.
Слайд 6Концепция
универсальных функциональных блоков
Типы УФБ
Транспортные - насосы, каналы, конформационные
переносчики и т.д.
Ферментные, реализующие каталитические функции.
Сократительные и цитоскелетные.
Рецепторные, как правило
состоящие из акцепторного, медиирущего и транслирующего первичных белков.
Энергезирующие, снабжающие энергией вышеперечисленные блоки.
Специализированные хемосигнальные - гормоны, нейротрансмиттеры, медиаторы.
Комбинированные блоки высшего порядка, образованные из нескольких ФБ более низкого порядка.
Специально организованные системы ФБ, выполняющих «сложные элементарные» специализированные функции (например, экзо- и эндоцитозы).
Слайд 7Эволюция циркулирующих жидкостей
Гипотетический первичный примитивный одноклеточный организм(прокариотический анаэробный гетеротроф), обладающий
набором УФБ:
Элементарные функции УФБ осуществляются в водной среде
Обмен веществ
– непрерывное их поступление в клетку и выведение в среду – обеспечивается диффузией
Увеличение размеров клеток у эукариотов и появление многоклеточности ухудшает условия для обмена веществ путем диффузии.
Слайд 8Эволюция циркулирующих жидкостей
Проблемы многоклеточного организма:
Обеспечение контакта всех клеток с жидкой
средой
Создание условий для обмена веществами между всеми клетками и этой
средой
Обеспечение непрерывности этого обмена
Обеспечение целостности организма в протекании процессов жизнедеятельности и во взаимодействии с окружающей средой.
Решение – формирование внутренней среды – жидкости, находящейся в конвективном движении, т.е. циркулирующей жидкости
Слайд 9Циркулирующие жидкости
Внутриклеточные
Гиалоплазма
Внеклеточные
Гидролимфа – непосредственный контакт со всеми клетками организма и
с жидкостью окружающей среды
Гемолимфа – непосредственный контакт со всеми клетками
организма, но не с окружающей средой
Гемальная система (кровь, лимфа, тканевая жидкость) – опосредовныый контакт как с клетками организма, так и с жидкостью окружающей среды
Слайд 10Эволюция объема внеклеточной жидкости
Количество внеклеточной жидкости в организме некоторых животных
Слайд 11Эволюция состава внеклеточной жидкости
Слайд 12Эволюция состава внеклеточной жидкости
Содержание белка в жидкости тела некоторых животных
Слайд 13Эволюция кислотно-основного баланса
Буферные системы:
Химические
Карбонатная
Фосфатная
Аминокислотные
Белковые (в том числе пигментные)
Буферная
емкость циркулирующих жидкостей резко возрастает с развитием пигментов и клеток
Колебания рН:
Большинство беспозвоночных - 6-8
Птицы 7,43-7,34
Человек – 7,35-7,38
